WO2012013641A1 - Batterie d'accumulateurs a conception et montage facilites - Google Patents

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WO2012013641A1
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accumulators
support
battery
housings
supports
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PCT/EP2011/062769
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Lionel De Paoli
Daniel Chatroux
Matthieu Desbois-Renaudin
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Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives
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Definitions

  • the invention relates to electrochemical storage batteries. These can for example be used in the field of electric and hybrid transport or embedded systems.
  • An electrochemical accumulator usually has a nominal voltage of the following order of magnitude:
  • Lithium-ion type batteries are well suited for transport applications by their ability to store a large amount of energy in a low mass.
  • iron phosphate batteries offer a high level of intrinsic safety compared to lithium-ion batteries based on cobalt oxide, to the detriment of a slightly lower specific energy.
  • lithium-ion batteries also have a minimum voltage below which a battery can be damaged.
  • the design involves in particular the choice of the type of accumulator, the choice of a number of accumulator stages connected in series, and the choice of a number of branches connected in parallel.
  • the battery manufactured must meet a number of constraints, including mechanical resistance, safety against heating, the appearance of short circuits or the presence of foreign bodies, losses electric as small as possible, a bulk and a cost as low as possible.
  • the housing comprises a plurality of parallel cylindrical tubes for receiving the accumulators.
  • the tubes make it possible to wedge the accumulators transversely.
  • the tubes also isolate the accumulators from each other to prevent the overheating of an accumulator from propagating to adjacent accumulators. Accumulators with less efficient insulating sleeves, or even accumulators without sleeves, can thus be used.
  • the housing forms an axial stop at a first end of the tubes.
  • the connection between the accumulators is made at a second end of the tubes.
  • EP1 109237 discloses a battery module including accumulators.
  • the accumulators are held between two supports vis-à-vis and having housings receiving the ends of the accumulators.
  • the supports are secured by trees and screws.
  • At the support one end of the accumulator is pressed against a first face of the support.
  • Electrical connectors are arranged against a second face of the support for connecting adjacent accumulators in series.
  • a power connector must be implemented to connect two terminals of the modules in series.
  • the section of this connection must be important, which is to the detriment of the overall size of the battery.
  • housing such a combination of modules is also not optimal in terms of size.
  • the invention aims to solve one or more of these disadvantages.
  • the invention thus relates to a storage battery comprising:
  • first electrochemical accumulators having first and second axial ends at which first and second electrical connection terminals are respectively formed
  • second electrochemical accumulators having first and second axial ends at which first and second electrical connection terminals are respectively formed
  • each support comprising a plurality of housings and passages arranged between each housing and housing adjacent to it;
  • the second support comprising a plurality of housings formed in a first face and a plurality of housings formed in a second face, the housings of the first and second faces being in facing relation and communicating through through bores,
  • the first axial end of said first accumulators being placed in a respective housing of the first support, the second axial end of the first accumulators being placed in a respective housing of the second support, the first axial end of said second accumulators being placed in a respective housing of the second face of the second support, the second axial end of said second accumulator being placed in a respective housing of the third support,
  • housings being configured to clamp the axial and transverse movements of the accumulators and to keep the accumulators separated by an air gap, each support having lateral walls clamping the transverse movements of the accumulators in the housings, wherein said passages between adjacent housings; are formed by grooves passing through said sidewalls;
  • At least one second electrical connector passing through one of said passages of the third support and electrically connecting in series two adjacent accumulators among the second accumulators;
  • the first accumulators comprising at least a first stage of accumulators connected electrically in parallel
  • the second accumulators comprising at least a second stage of accumulators connected electrically in parallel
  • each accumulator of the first stage being connected in series to a second-stage accumulator by a third separate electrical connector through a through bore.
  • said supports are devoid of flanges surrounding the middle part of the accumulators.
  • the median portions of two adjacent accumulators are only separated by an air gap.
  • each support comprises at least one through orifice extending parallel to the accumulators and disposed between the housing of the support so as to open in an air gap between accumulators.
  • each support comprises at least one passage extending transversely between a housing and the periphery of the support.
  • the first accumulators comprise at least two accumulator stages electrically connected in series, said two stages each comprising at least two accumulators connected electrically in parallel, said first electrical connector being a metal plate connecting in series said stages and connecting in parallel said accumulators of the two stages, said metal plate having a fuse section forming the connection in parallel and passing through said passages between adjacent housing.
  • the fuse section is sized to open the electrical connection between two of said accumulators in parallel when one of these accumulators is in short circuit.
  • the fuse section is sized to conduct current when one of said accumulators connected in parallel forms an open circuit.
  • the battery comprises a charging and load balancing circuit connected to the terminals of each of the stages connected in series.
  • the passages between adjacent housings extend substantially to half the thickness of the supports.
  • the housing of a support is arranged in the form of a matrix by forming lines and columns.
  • each of said first accumulators is connected in series with one of said second accumulators via a third separate electrical connector.
  • FIG 1 is a perspective view of a battery according to an embodiment of the invention.
  • FIG. 2 is a view of an external face of an end support of the battery of FIG. 1;
  • FIG. 3 is a view of an internal face of the end support illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 4 is a partial perspective view of the end support illustrated in FIG. 2;
  • FIG. 5 is a partial cross-sectional view of the end support of FIG. 2;
  • FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the battery of FIG. 1 at the level of an end support
  • FIG. 7 is a view of a first face of an intermediate support of the battery of FIG. 1;
  • FIG 8 is a view of a second face of the intermediate support of Figure 7;
  • FIG 9 is a perspective view of the intermediate support of Figure 7.
  • FIG. 10 is a partial cross-sectional view of the intermediate support of FIG. 7;
  • FIG 1 1 is a partial cross sectional view of the battery of Figure 1 at an intermediate support
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of the intermediate support of FIG. 7;
  • FIG 13 is a cross sectional view of the battery of Figure 1 at the intermediate support
  • FIG. 15 is a side view schematically showing the arrangement and the connection of the accumulators in the battery of FIG. 1;
  • FIG. 16 is a front view schematically showing the arrangement of the accumulators in the battery of FIG. 1;
  • FIG. 17 is a front view of a first type of foil providing an electrical connection between accumulators of the battery of FIG. 1;
  • FIG 18 is a front view of a second type of foil providing an electrical connection between accumulators of the battery of Figure 1.
  • FIG. 1 is a perspective view of an example of battery 1 according to the invention.
  • the battery 1 comprises several electrochemical accumulators 2 having first and second axial ends.
  • First and second electrical connection terminals are provided respectively at the first and second axial ends of the accumulators 2.
  • the accumulators 2 are advantageously of cylindrical shape and their axes are parallel.
  • the accumulators 2 are in this case arranged in rows and columns.
  • the battery 1 comprises a load balancing circuit 7 connected to the accumulators 2.
  • the circuit 7 is housed in a frame 71 having an opening 72.
  • this chassis can be used as a radiator to cool the battery or its components.
  • thermal conduction paste on the circuit 7 to create a thermal bridge between this circuit 7 and the frame receiving the battery 1.
  • the battery 1 illustrated in FIG. 1 comprises four segments S1 to S4 of accumulators 2 held by five supports.
  • the battery 1 comprises first and second supports 400 at its axial ends.
  • the first and second supports 400 are electrically insulating.
  • the insulating supports 400 are illustrated more specifically in FIGS. 2 to 4.
  • the battery 1 furthermore comprises three intermediate supports 450.
  • the supports 450 are also electrically insulating.
  • the supports 450 are illustrated more precisely in FIGS. 7 to 9.
  • the attached shafts 100 secure the assembly of the supports 400 and 450.
  • the attached shafts 100 extend over the length of the battery and are held by means of nuts. 101 screwed on the threaded ends of the shafts 100 and coming into contact against the outer faces of the supports 400.
  • the supports 400 and 450 are arranged vis-a-vis and are independent mechanical elements.
  • the supports 400 comprise a plurality of housings 41 1 intended to receive a respective end of an accumulator 2. Passages 404 and 405 are formed between each housing 41 1 and the housings 41 1. adjacent dwellings.
  • FIGS. 7 to 9 show an example of an intermediate support 450 that can be used to form the battery of FIG. 1.
  • the intermediate support 450 comprises housings 475 and housing 485 formed vis-à-vis. The openings of these housings are intended to receive the ends of accumulators 2 respective.
  • the accumulators of the segments S1 and S4 are thus held between a support 400 and an intermediate support 450, the accumulators of the segments S2 and S3 being held between intermediate supports 450.
  • Each accumulator 2 thus extends axially between two supports.
  • the accumulators of the segments S1 and S4 each have an axial end placed in a respective housing 41 1 of a support 400 and their other axial end placed in a housing 475 or 485 of an intermediate support 450.
  • the accumulators of the segments S2 and S3 each have an axial end placed in a housing 475 of a support 450 and their other axial end placed in a housing 485 of another intermediate support 450.
  • Reported shafts 100 solidarize all of the supports 400 and 450, as will be detailed later.
  • the reported shafts 100 extend along the axis of the accumulators 2 and allow to exert a holding force between the supports 400 along this axis.
  • reported shafts 100 simplifies the design of the battery 1. Indeed, the same support model 400 and the same support model 450 can be used for different battery models, including separate battery lengths. This difference in length can be managed by using separate trees 100 of different lengths for these different models of batteries. Moreover, the use of reported shafts 100 facilitates assembly. Indeed, access to the terminals of the accumulators 2 is available before assembling the supports 400 and 450. Thus, it is possible to make the electrical connection of the terminals of an accumulator at its two ends. It is not necessary to use a wiring that would bring the connection of the two terminals at the same end, which would increase the cost of the battery.
  • the housings 41 1, 475 and 485 are configured to clamp the axial and transverse movements of the accumulators 2.
  • the accumulators 2, thus held along the different axes by the supports 400 and 450, are separated by an interval of air 102.
  • Such a air gap 102 avoids the formation of thermal bridges between the accumulators 2, which could lead to a chain destruction during the failure of one of them.
  • Such an air gap 102 forms an excellent thermal and electrical insulator and makes it possible to use accumulators 2 having an insulating sleeve of lesser resistance or to use accumulators without an insulating sleeve.
  • the air gap 102 formed between the accumulators 2 may for example have a thickness of between 1 and 4 mm. As is more specifically illustrated in FIGS.
  • each recess 41 1 has a bottom wall 406 forming an axial abutment for an accumulator 2.
  • the wall 406 has a bore 402 in its middle part.
  • the bores 402 make it possible to provide access to the connection terminals of the accumulators 2.
  • the bores 402 make it possible, in particular, to have protective insulating caps on the fixing screws 103 that plumb the electrical connectors 300 onto the connection terminals 201.
  • Each housing 41 1 also has side walls 410 which clamp the transverse movements of the accumulators 2.
  • the supports 400 have through bores 401. These bores 401 are intended to be traversed by the mounted shafts 100. These through bores 401 are advantageously arranged at the periphery of the support 400.
  • the supports 400 also comprise through bores 403 extending axially and arranged next to the housings 41 1.
  • the bores 403 allow an axial flow of air between the accumulators 2 optimizing their cooling.
  • the bores 403 particularly favor the cooling of the accumulators 2 placed in the heart of the battery 1 and which intrinsically have less cooling compared to the accumulators 2 arranged at the periphery.
  • FIGS. 5 and 6 are sectional views of constructive details of a support 400, respectively in the absence and in the presence of accumulators 2.
  • an electrical connector 300 is attached to a connection terminal 201 of a battery 2.
  • a screw 103 is screwed into the connection terminal 201 and plates the electrical connector 300 against the connection terminal 201.
  • the electrical connector 300 extends through the passages 404 of the same line to connect the terminals 201 of the accumulators 2 arranged along the same line.
  • the accumulators of this line are connected in parallel.
  • the same support 400 will form batteries 1 having configurations very different electrical connection, since it can accommodate electrical connectors of very different configurations.
  • the supports 400 will allow for example to connect all the accumulators 2 of a segment in parallel or to perform several stages in series in a segment, depending on the configuration of the connectors 300.
  • the walls 410 are perforated at the housing level
  • passages 407 are formed at the periphery of the support 400 and allow a transverse air flow optimizing the cooling of the terminals of the accumulators 2.
  • the supports 400 have a groove 412 formed at their periphery.
  • the supports 400 also have grooves 408 formed at their periphery and extending in a transverse plane between the groove 412 and orifices (not referenced) opening into housings 41 1.
  • the combination of the groove 412, the grooves 408 and these orifices makes it possible to make electrical connections between the connectors 300 and the outside, for example to carry out voltage measurements or temperature measurements. These electrical connections can be made by means of conductive wires housed in the grooves 408 and opening into the groove 412.
  • the supports 400 have threaded bores 409 at their periphery. These threaded bores 409 make it possible to fix the battery 1 on a frame, for example on a chassis of a motor vehicle. The threaded bores 409 may also be used during assembly of the battery 1 for ease of handling.
  • the housings 41 1 are arranged in a matrix form forming rows and columns, which makes it possible to optimize the compactness of the battery 1 for a given number of accumulators 2.
  • the housings 41 1 of the same line are connected by passages 404.
  • the housings 41 1 of the same column are connected by passages 405.
  • the passages 404 and 405 are sufficiently deep so that an electrical connector is well protected from external aggression.
  • the passages 404 and 405 may have a depth approximately equal to half the thickness of the support 400, so that the electrical connectors are maintained in the heart of the support 400. Deep passages 404 and 405 also make it possible to house a connector.
  • power supply such as a current collector parallel to the end of the battery 1.
  • the passages 404 and 405 are formed of grooves open towards the inner face of the support 400, in order to facilitate the installation of the electrical connectors between the terminals of the accumulators 2.
  • the passages 404 and 405 may have a width at least equal to half the diameter of a housing 41 1, so that these passages can be crossed either by power connectors (serial connection) or by connectors balancing and protection (parallel connection).
  • Figures 12 and 13 are sectional views of constructive details of a support 450. As shown in Figure 10, a housing 475 and a housing 485 vis-à-vis are separated by a wall 480 of the support 450. wall 480 has a through bore 452 formed in its middle part. The bores 452 make it possible to make an electrical connection between two adjacent segments of the battery 1.
  • An intermediate support 450 has a first face in which the housings 475 are formed.
  • the wall 480 delimits an axial abutment 456 in the bottom of a housing 475.
  • This axial abutment 456 makes it possible to clamp the axial movements of an accumulator, one end of which is housed in the housing 475.
  • Each housing 475 also has sidewalls 460 clamping transverse movements of accumulators 2.
  • Passages 454 and 455 are provided between each housing 475 and the dwellings adjacent thereto. Due to the presence of passages 454 and 455 between a housing 475 and each of the adjacent housings, different electrical connection configurations can be made at the supports 450. Thus, the same support 450 will form batteries 1 having different configurations. very different electrical connection, since it can accommodate electrical connectors between the accumulators 2 very different configurations.
  • the passages 454 and 455 are deep enough for an electrical connector to be well protected from external aggressions.
  • the passages 454 and 455 may have a depth approximately equal to half the thickness of the support 450, so that the electrical connectors are maintained in the heart of the support 450.
  • the passages 454 and 455 may have a width at less than half the diameter of a housing 475 or 485, so that these passages can be crossed either by power connectors (series connection) or by balancing and protection connectors (parallel connection) .
  • the passages 454 and 455 are formed of grooves open towards the inside face of the support 450, in order to facilitate the installation of the electrical connectors between the terminals of the accumulators 2.
  • the axial abutments 456 and 466 are advantageously inclined with respect to the transverse plane of the support 450, in order to adapt more easily to geometrical dispersions of the accumulators 2, in particular on the dispersions between the axial bearing surface of the accumulator 2 and a connection terminal 201.
  • Figure 1 1 is a sectional view illustrating the electrical connection between two accumulators 2 belonging to two adjacent segments, for example S1 and S2.
  • Two accumulators 2 whose ends are respectively housed in a housing 475 and in a housing 485 of the intermediate support 450, are aligned.
  • the terminal 202 of one accumulator 2 is connected to the terminal 201 of the other accumulator 2 by means of a screw 340.
  • the screw 340 has a shoulder coming into contact on the one hand with the terminal 202 and on the other hand with a connector 300.
  • the screw 340 keeps the connector 300 in contact with the terminal 201 to optimize the current flow section.
  • the body of the screw 340 provides an optimized current flow section between the terminal 201 and the terminal 202.
  • the shoulder of the screw 340 in contact with the terminal 202 also makes it possible to optimize the current flow section.
  • Such an electrical connection by screw 340 also makes it possible to reduce the weight of the connections by conducting the current directly from one accumulator to another.
  • the connector 300 passes through the passage 454 to connect the connector 201 to the connector 201 of an adjacent accumulator.
  • the walls 470 are perforated at the housing 485 at the periphery of the support 450.
  • passages 467 are formed at the periphery of the support 450 and allow a transverse air flow optimizing the cooling of the terminals of the accumulators 2.
  • passages 474 are formed between adjacent housing 485. These passages 474 are aligned with passages 467 and thus make it possible to produce a transverse air flow through the support 450 to optimize the cooling of the terminal connections of the accumulators 2.
  • the housings 475 and 485 are arranged in rows and columns in a matrix.
  • the housings 475 and 485 and the bores 451 and 453 of an intermediate support 450 have the same transverse positioning as the housings 41 1 and the bores 401 and 403 of an end support 400.
  • Bores 464 extend transversely between bores 452 and an edge of support 450. Bores 464 traverse transversely through walls 480 and open into grooves 458 formed at the periphery of support 458. Grooves 458 extend from a bore 464. respective to a groove 462. The groove 462 extends axially on an edge of the plate 450.
  • the combination of the groove 462, the grooves 458 and the bores 464 makes it possible to make electrical connections between the connectors 300 and the circuit 7, for example to carry out voltage measurements or temperature measurements. These electrical connections can be made by means of conductive wires housed in the grooves 458 and opening into the groove 462.
  • the intermediate support 450 further has a bore 463 extending transversely for communicating a bore 453 with an edge of the support 450.
  • This bore 463 opens into a groove 461.
  • the groove 461 extends on a peripheral wall of the support 450 between the groove 462 and the bore 463.
  • the bore 463 is traversed by a wire 105.
  • This wire 105 passes through a bore 453 to reach the air gap 102 between two accumulators 2.
  • This wire 105 is connected on the one hand to a temperature sensor 107 and on the other hand to the circuit 7.
  • the temperature sensor 107 is held in contact with a battery 2 by via a glue chip 106.
  • the intermediate support 450 has threaded bores 459 on its periphery for fixing the battery on a chassis or the attachment of the circuit 7 to the support 450.
  • the battery 1 is advantageously devoid of peripheral flange integral with one of the supports 400 or 450.
  • the supports 400 and 450 can easily be manufactured by molding without requiring complex shape.
  • these supports 400 and 450 can be used for a large number of separate batteries, reducing the design and manufacturing time of each new battery model.
  • the use of reported shafts 100 makes it possible to release at the maximum the middle section of the accumulators 2 between the supports 400 and the supports 450. The cooling of the accumulators is then optimized.
  • the adjacent accumulators 2 disposed between supports 400 or 450 are separated only by the air gap 102 and no wall of material is interposed between these accumulators.
  • the circulation of air between the accumulators 2 is favored, which optimizes the cooling of the battery 1.
  • the weight and the size of the battery 1 can be reduced.
  • FIG 14 shows the electrical connections in a battery 1 according to a particularly advantageous embodiment of the invention.
  • the battery 1 has a positive terminal P and a negative terminal N.
  • the accumulators 2 of the battery 1 are arranged in five branches Br1 to Br5. An index j will then correspond to the branch ⁇ .
  • Each branch ⁇ comprises twelve accumulators E connected in series.
  • Branch ⁇ includes accumulators E ⁇ , E 2 , i, E 3 , i, E 4 and E 5 .
  • An index i will subsequently correspond to a stage And, including five accumulators respectively belonging to each of the branches.
  • a breaker is generally designated by an electrical protection switch to prevent or limit very strongly (for example by a factor of 100) the passage of the electric current and making this interruption in case of overload in order to protect the components to which it is connected.
  • the sizing of the circuit breakers of the illustrated example will be detailed later.
  • the EI accumulators of the first stage Eti are connected in parallel.
  • the EI accumulators are connected by their positive terminal to the P terminal of the battery 1.
  • the connection of these positive terminals to the terminal P is advantageously carried out by connectors of large section, such as a metal collector bar 330 (detailed later) because this connection has a function of collecting the parallel currents of the different branches.
  • the negative terminals of the accumulators EI of the first stage Eti are connected together via circuit breakers.
  • the circuit breaker D 2, i connects the negative terminal of the accumulator E i, i to the negative terminal of the accumulator
  • the accumulators E 2 j of the second stage Et 2 are also connected in parallel. Accumulators of the same stage i are in practice connected in parallel. For each of the intermediate stages, the positive terminals of the accumulators of the same stage are connected together via circuit breakers and their negative terminals are also connected together via circuit breakers.
  • each circuit breaker is used for a parallel connection for two adjacent stages (two stages sharing connection nodes).
  • the circuit breaker D 2, i is used to connect in parallel the accumulators E 1 and E 1 , 2 but also to connect the accumulators E 2 , i and E 2 , 2 in parallel.
  • connection of the negative terminals of the last stage (not shown) to the terminal N is advantageously carried out by connectors of large section, such as a collector metal bar 330.
  • the charging and load balancing circuit 7 is connected to the terminals of each of the stages. Those skilled in the art will determine a suitable circuit 7 for balancing the voltages of the accumulators of each stage and manage the charge of each of the accumulators.
  • the current flowing through an accumulator E, j is denoted li.
  • the current flowing through a circuit breaker D, j is denoted lt, j.
  • the voltage across a stage i is noted Ui.
  • the current exchanged by the positive terminals of a stage i with the charging and balancing circuit 7 is denoted leq ⁇ .
  • Preferred lithium-ion-type accumulators 2 based on iron phosphate, for their resistance to overvoltages and for the great operational safety provided.
  • the circuit-breakers have a cutoff threshold lower than the maximum charge or discharge current tolerated for a battery.
  • the breaking threshold of the circuit breakers is sized to conduct current when one of said accumulators forms an open circuit.
  • the battery 1 comprises twelve stages connected in series. Each stage comprises five accumulators 2 connected in parallel. The battery 1 thus comprises five branches connected in parallel.
  • the accumulators 2 are arranged in three superimposed layers C1, C2 and C3, four segments S1, S2, S3 and S4 aligned and five columns Co1 to Co5 contiguous.
  • At least two stages belonging to adjacent segments are connected in series.
  • the accumulators of these series connected stages are connected by separate electrical connectors.
  • each accumulator of the segment S4 and of the layer C1 is connected by a threaded screw 340 specific to an accumulator of the segment S3 and of the layer C1.
  • each accumulator of a segment is connected in series by a separate electrical connector to an accumulator of an adjacent segment.
  • each accumulator of a layer is connected to the accumulator of the same layer but of an adjacent segment by means of a threaded screw 340 which is its own.
  • metal foils 310 and 320 provide the electrical connection in series between two adjacent stages. Metal foils 310 and 320 also provide the electrical connection in parallel of the different branches. Metal bars 330 form power collectors at each end of the battery 1.
  • the metal foils 310 are intended to connect two stages in series at an end support 400.
  • the foils 310 have elongate sections 31 1 enabling two stages to be connected in series arranged in layers stacked on the battery 1.
  • Each accumulator is connected in series by a separate elongated section 31 1 to an accumulator of the other stage.
  • the resistances induced in the series connection of the stages in the same segment are thus limited, while benefiting from an optimal distribution of the current between the accumulators of the same stage. It also avoids the use of a current collection component having a large footprint due to a large section.
  • the elongated sections 31 1 are interconnected by fusible sections 312.
  • the fusible sections 312 have a reduced width.
  • Bores 313 are provided at the ends of the elongate sections to allow the passage of the connecting screws 601. The series current between two stages is conducted through the elongated sections 31 1.
  • the metallic foils 320 an example of which is illustrated in FIG.
  • the foils 320 have contact plates 321 for connecting two stages in series arranged in the same layer of the battery 1.
  • the contact plates 321 are interconnected by fusible sections 322.
  • the fusible sections 322 are obtained having a reduced width.
  • Bores 323 are provided in the contact plates 321 to allow passage of the threaded connection screws 340.
  • the series current between two stages is conducted through the thickness of the contact plates 321.
  • the foil 310 has a thickness of 0.1 mm, and is made of copper. It follows that a width of 1 mm fuse sections 312 and 322 meets these conditions of fusion.
  • a Li-ion accumulator 2 having the ability to provide a current of 60 A continuously and having an internal resistance between 5 and 15 ⁇ is used.
  • a maximum resistance of 0.5 ⁇ can be set across the elongate section 31 1.
  • the foil 310 has a thickness of 0.1 mm, is made of copper and has a distance of 45 mm between the bores 313 of an elongate section 31 1, the following relation allows to deduce that an elongated section 31 1 having a width of 16 mm satisfies the maximum fixed resistance threshold:
  • R being the resistance of the elongated section 31 1
  • L the distance between the bores 313, p the resistivity of the copper and S the passage section of the elongate section 31 1.
  • the metal foils 310 and 320 can easily be made by die cutting of metal foils, for example copper or aluminum foils.
  • an insulating material suitable for constituting the supports 400 and 450 In addition to its electrical insulation properties, such a material must have a modulus of elasticity and a coefficient of thermal expansion compatible with the stresses induced by the battery 1: to support the accumulators 2 with reduced deformations, to present a limited deformation during a heating or to support the forces applied by the reported shafts 100.
  • the supports 400 and 450 may for example be made of PEEK (for polyetheretherketone) or in PPS (for Polyfensulfide) belonging to the flammability class V0.

Abstract

L'invention concerne une batterie (1) d'accumulateurs, comprenant: -des accumulateurs électrochimiques (2) présentant des première et deuxième extrémités axiales au niveau desquelles sont ménagées respectivement des première et deuxième bornes de connexion électrique; -des supports (400, 450) électriquement isolants disposés en vis-à-vis, chaque support comportant une pluralité de logements et des passages ménagés entre chaque logement et les logements qui lui sont adjacents. Les extrémités axiales des accumulateurs sont placées dans les logements des supports. Un arbre rapporté (100) solidarise les supports (400) et au moins un connecteur électrique traverse un desdits passages et connecte électriquement deux accumulateurs adjacents.

Description

BATTERIE D'ACCUMULATEURS A CONCEPTION ET MONTAGE
FACILITES
L'invention concerne les batteries d'accumulateurs électrochimiques. Celles-ci peuvent par exemple être utilisées dans le domaine des transports électriques et hybrides ou les systèmes embarqués.
Un accumulateur électrochimique a habituellement une tension nominale de l'ordre de grandeur suivant :
1 .2 V pour des batteries de type NiMH,
3.3 V pour une technologie lithium-ion phosphate de Fer, LiFePO4,
4.2 V pour une technologie de type lithium-ion à base d'oxyde de cobalt. Ces tensions nominales sont trop faibles par rapport aux exigences de la plupart des systèmes à alimenter. Pour obtenir le niveau de tension adéquat, on place en série plusieurs accumulateurs. Pour obtenir de fortes puissances et capacités, on place plusieurs accumulateurs en parallèle. Le nombre d'étages (nombre d'accumulateurs en série) et le nombre d'accumulateurs en parallèle dans chaque étage varient en fonction de la tension, du courant et de la capacité souhaités pour la batterie. L'association de plusieurs accumulateurs est appelée une batterie d'accumulateurs.
Lors de la conception d'une batterie d'accumulateurs, on cherche à fournir un certain niveau de puissance sous une tension de fonctionnement définie. Pour maximiser la puissance, on maximise le courant délivré en réduisant autant que possible la résistance interne parasite de la batterie.
Les batteries de type lithium-ion sont bien adaptées pour des applications de transport par leur capacité à stocker une énergie importante dans une faible masse. Parmi les technologies de batteries lithium-ion, les batteries à base de phosphate de fer offrent un haut niveau de sécurité intrinsèque par rapport aux batteries lithium-ion à base d'oxyde de cobalt, au détriment d'une énergie massique un peu inférieure. Par ailleurs, les batteries lithium-ion présentent aussi une tension minimale en dessous de laquelle un accumulateur peut subir une dégradation.
En pratique, pour des applications de forte puissance, il est nécessaire de concevoir spécifiquement une batterie présentant une tension de sortie, une capacité et une puissance adaptées pour cette application. La conception implique notamment le choix du type d'accumulateurs, le choix d'un nombre d'étages d'accumulateurs connectés en série, et le choix d'un nombre de branches connectées en parallèle.
La batterie fabriquée doit répondre à un certain nombre de contraintes, notamment une résistance mécanique, une sécurité contre réchauffement, l'apparition de court-circuits ou la présence de corps étrangers, des pertes électriques aussi réduites que possible, un encombrement et un prix de revient aussi réduits que possible.
Afin d'assurer le maintien mécanique des accumulateurs, une sécurité contre l'apparition de corps étrangers ou contre les conséquences d'une surchauffe, il est usuel de disposer les accumulateurs de la batterie dans un boîtier. Le boîtier comprend une pluralité de tubes cylindriques parallèles destinés à recevoir les accumulateurs. Les tubes permettent de caler transversalement les accumulateurs. Les tubes isolent également les accumulateurs les uns des autres pour éviter que la surchauffe d'un accumulateur se propage aux accumulateurs adjacents. Des accumulateurs présentant des manchons isolants moins performants, voire des accumulateurs dépourvus de manchons, peuvent ainsi être utilisés. Le boîtier forme une butée axiale au niveau d'une première extrémité des tubes. La connectique entre les accumulateurs est réalisée au niveau d'une deuxième extrémité des tubes. Pour cela, chaque accumulateur présente un connecteur électrique solidaire de sa première borne (borne disposée au niveau de la première extrémité du tube) et s'étendant jusqu'à la deuxième extrémité du tube. Les accumulateurs sont ensuite connectés ensemble selon un circuit approprié de façon à former plusieurs étages et branches et de façon à connecter un circuit de supervision.
La conception et la fabrication d'une telle batterie s'avèrent particulièrement complexes, ce qui est rédhibitoire pour l'élaboration de prototypes. La conception du boîtier est notamment assez longue alors que le boîtier n'est en lui-même pas déterminant pour les propriétés électriques de la batterie. Une telle batterie est ainsi peu adaptée à une modification de sa conception et ses composants sont le plus souvent trop spécifiques pour pouvoir être réintégrés dans d'autres conceptions de batteries. De plus, l'assemblage de la batterie peut même s'avérer dangereux, puisque les accumulateurs doivent être maintenus chargés pour éviter leur corrosion et leur destruction. En outre, une telle batterie reste assez sujette à des dispersions des propriétés électriques des différents accumulateurs. Par ailleurs, une telle batterie présente un encombrement assez important, ce qui s'avère particulièrement désavantageux dans certaines applications, telles que les applications automobiles.
Le document EP1 109237 décrit un module de batterie incluant des accumulateurs. Les accumulateurs sont maintenus entre deux supports en vis- à-vis et présentant des logements recevant les extrémités des accumulateurs. Les supports sont solidarisés par des arbres et des vis. Au niveau du support, une extrémité des accumulateurs est plaquée contre une première face du support. Des connecteurs électriques sont disposés contre une deuxième face du support pour connecter des accumulateurs adjacents en série. Lorsque plusieurs modules de ce type doivent être connectés en série pour satisfaire aux exigences de tension à délivrer, Une connectique de puissance doit être implantée pour connecter deux bornes des modules en série. Pour limiter la résistance induite par cette connectique en série avec les accumulateurs, la section de cette connectique doit être importante, ce qui se fait au détriment de l'encombrement global de la batterie. Par ailleurs, le logement d'une telle association de modules n'est pas non plus optimal en termes d'encombrement.
L'invention vise à résoudre un ou plusieurs de ces inconvénients. L'invention porte ainsi sur une batterie d'accumulateurs comprenant :
-des premiers accumulateurs électrochimiques présentant des première et deuxième extrémités axiales au niveau desquelles sont ménagées respectivement des première et deuxième bornes de connexion électrique ;
-des deuxièmes accumulateurs électrochimiques présentant des première et deuxième extrémités axiales au niveau desquelles sont ménagées respectivement des première et deuxième bornes de connexion électrique ;
-des premier et deuxième supports disposés en vis-à-vis, un troisième support disposé en vis-à-vis du deuxième support, les premier à troisième supports étant électriquement isolants, chaque support comportant une pluralité de logements et des passages ménagés entre chaque logement et les logements qui lui sont adjacents ;
-le deuxième support comportant une pluralité de logements ménagés dans une première face et une pluralité de logements ménagés dans une deuxième face, les logements des première et deuxième faces étant en vis-à- vis et communiquant par des alésages traversants,
-la première extrémité axiale desdits premiers accumulateurs étant placée dans un logement respectif du premier support, la deuxième extrémité axiale des premiers accumulateurs étant placée dans un logement respectif du deuxième support, la première extrémité axiale desdits deuxièmes accumulateurs étant placée dans un logement respectif de la deuxième face du deuxième support, la deuxième extrémité axiale desdits deuxièmes accumulateurs étant placée dans un logement respectif du troisième support,
-lesdits logements étant configurés pour brider les mouvements axiaux et transversaux des accumulateurs et maintenir les accumulateurs séparés par un intervalle d'air, chaque support comportant des parois latérales bridant les mouvements transversaux des accumulateurs dans les logements, dans laquelle lesdits passages entre des logements adjacents sont formés par des rainures traversant lesdites parois latérales ;
-au moins un arbre rapporté solidarisant les premier et deuxième supports, au moins un arbre rapporté solidarisant les deuxième et troisième supports ; -au moins un premier connecteur électrique traversant un des passages du premier support et connectant électriquement en série deux accumulateurs adjacents parmi les premiers accumulateurs ;
-au moins un deuxième connecteur électrique traversant un desdits passages du troisième support et connectant électriquement en série deux accumulateurs adjacents parmi les deuxièmes accumulateurs ;
-au moins des troisièmes connecteurs électriques, les premiers accumulateurs comprenant au moins un premier étage d'accumulateurs connectés électriquement en parallèle, les deuxièmes accumulateurs comprenant au moins un deuxième étage d'accumulateurs connectés électriquement en parallèle, chaque accumulateur du premier étage étant connecté en série à un accumulateur du deuxième étage par un troisième connecteur électrique distinct par l'intermédiaire d'un alésage traversant.
Selon une variante, lesdits supports sont dépourvus de flasques entourant la partie médiane des accumulateurs.
Selon encore une variante, les parties médianes de deux accumulateurs adjacents sont uniquement séparées par un intervalle d'air.
Selon une autre variante, chaque support comporte au moins un orifice traversant s'étendant parallèlement aux accumulateurs et disposé entre des logements du support de façon à déboucher dans un intervalle d'air entre des accumulateurs.
Selon encore une autre variante, chaque support comporte au moins un passage s'étendant transversalement entre un logement et la périphérie du support.
Selon une variante, les premiers accumulateurs comprennent au moins deux étages d'accumulateurs connectés électriquement en série, lesdits deux étages comprenant chacun au moins deux accumulateurs connectés électriquement en parallèle, ledit premier connecteur électrique étant une plaque métallique connectant en série lesdits étages et connectant en parallèle lesdits accumulateurs des deux étages, ladite plaque métallique comportant une section fusible formant la connexion en parallèle et traversant un desdits passages entre des logements adjacents.
Selon encore une autre variante, la section fusible est dimensionnée pour ouvrir la connexion électrique entre deux desdits accumulateurs en parallèle lorsqu'un de ces accumulateurs est en court-circuit.
Selon une variante, la section fusible est dimensionnée pour conduire du courant lorsque l'un desdits accumulateurs connectés en parallèle forme un circuit ouvert.
Selon encore une variante, la batterie comprend un circuit de charge et d'équilibrage de charge connecté aux bornes de chacun des étages connectés en série. Selon une autre variante, les passages entre des logements adjacents s'étendent sensiblement jusqu'à la moitié de l'épaisseur des supports.
Selon encore une autre variante, les logements d'un support sont agencés sous forme de matrice en formant des lignes et des colonnes.
Selon encore une variante, chacun desdits premiers accumulateurs est connecté en série à un desdits deuxièmes accumulateurs par l'intermédiaire d'un troisième connecteur électrique distinct.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels :
-la figure 1 est une vue en perspective d'une batterie selon un mode de mise en oeuvre de l'invention ;
-la figure 2 est une vue d'une face externe d'un support d'extrémité de la batterie de la figure 1 ;
-la figure 3 est une vue d'une face interne du support d'extrémité illustré à la figure 2 ;
-la figure 4 est une vue en perspective partielle du support d'extrémité illustré la figure 2 ;
-la figure 5 est une vue en coupe transversale partielle du support d'extrémité de la figure 2 ;
-la figure 6 est une vue en coupe transversale partielle de la batterie de la figure 1 au niveau d'un support d'extrémité ;
-la figure 7 est une vue d'une première face d'un support intermédiaire de la batterie de la figure 1 ;
-la figure 8 est une vue d'une deuxième face du support intermédiaire de la figure 7 ;
-la figure 9 est une vue en perspective du support intermédiaire de la figure 7 ;
-la figure 10 est une vue en coupe transversale partielle du support intermédiaire de la figure 7 ;
-la figure 1 1 est une vue en coupe transversale partielle de la batterie de la figure 1 au niveau d'un support intermédiaire ;
-la figure 12 est une vue en coupe transversale du support intermédiaire de la figure 7 ;
-la figure 13 est une vue en coupe transversale de la batterie de la figure 1 au niveau du support intermédiaire ;
-la figure 14 représente schématiquement les connexions électriques dans la batterie de la figure 1 ;
-la figure 15 est une vue de côté représentant schématiquement la disposition et la connexion des accumulateurs dans la batterie de la figure 1 ; -la figure 16 est une vue de face représentant schématiquement la disposition des accumulateurs dans la batterie de la figure 1 ;
-la figure 17 est une vue de face d'un premier type de clinquant assurant une connexion électrique entre des accumulateurs de la batterie de la figure 1 ;
-la figure 18 est une vue de face d'un deuxième type de clinquant assurant une connexion électrique entre des accumulateurs de la batterie de la figure 1 .
La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de batterie 1 selon l'invention. La batterie 1 comprend plusieurs accumulateurs électrochimiques 2 présentant des première et deuxième extrémités axiales. Des première et deuxième bornes de connexion électrique sont ménagées respectivement au niveau des première et deuxième extrémités axiales des accumulateurs 2. Les accumulateurs 2 sont avantageusement de forme cylindrique et leurs axes sont parallèles. Les accumulateurs 2 sont en l'occurrence agencés selon des lignes et des colonnes.
La batterie 1 comprend un circuit de charge et d'équilibrage de charge 7 connecté aux accumulateurs 2. Le circuit 7 est logé dans un cadre 71 présentant une ouverture 72. Lorsque la batterie 1 est logée à l'intérieur d'un châssis métallique de véhicule automobile, ce châssis peut être utilisée comme radiateur pour refroidir la batterie ou ses composants. Ainsi, on peut appliquer de la pâte de conduction thermique sur le circuit 7 pour créer un pont thermique entre ce circuit 7 et le châssis recevant la batterie 1 . La batterie 1 illustrée à la figure 1 comprend quatre segments S1 à S4 d'accumulateurs 2 maintenus par cinq supports. La batterie 1 comprend des premier et deuxième supports 400 au niveau de ses extrémités axiales. Les premier et deuxième supports 400 sont électriquement isolants. Les supports isolants 400 sont illustrés plus précisément aux figures 2 à 4. La batterie 1 comprend en outre trois supports intermédiaires 450. Les supports 450 sont également électriquement isolants. Les supports 450 sont illustrés plus précisément aux figures 7 à 9. Des arbres rapportés 100 solidarisent l'ensemble des supports 400 et 450. Les arbres rapportés 100 s'étendent sur la longueur de la batterie et sont maintenus par l'intermédiaire d'écrous 101 vissés sur les extrémités filetées des arbres 100 et venant en contact contre les faces externes des supports 400. Les supports 400 et 450 sont disposés en vis-à-vis et sont des éléments mécaniques indépendants.
Comme illustré à la figure 3, les supports 400 comportent une pluralité de logements 41 1 destinés à recevoir une extrémité respective d'un accumulateur 2. Des passages 404 et 405 sont ménagés entre chaque logement 41 1 et les logements qui lui sont adjacents. Les figures 7 à 9 représentent un exemple de support intermédiaire 450 utilisable pour former la batterie de la figure 1 . Comme illustré aux figures 7 et 8, le support intermédiaire 450 comprend des logements 475 et des logements 485 formés en vis-à-vis. Les ouvertures de ces logements sont destinées à recevoir les extrémités d'accumulateurs 2 respectifs. Les accumulateurs des segments S1 et S4 sont ainsi maintenus entre un support 400 et un support intermédiaire 450, les accumulateurs des segments S2 et S3 étant maintenus entre des supports intermédiaires 450. Chaque accumulateur 2 s'étend ainsi axialement entre deux supports.
Les accumulateurs des segments S1 et S4 présentent chacun une extrémité axiale placée dans un logement 41 1 respectif d'un support 400 et leur autre extrémité axiale placée dans un logement 475 ou 485 d'un support intermédiaire 450. Les accumulateurs des segments S2 et S3 présentent chacun une extrémité axiale placée dans un logement 475 d'un support 450 et leur autre extrémité axiale placée dans un logement 485 d'un autre support intermédiaire 450.
Des arbres rapportés 100 solidarisent l'ensemble des supports 400 et 450, comme cela sera détaillé ultérieurement. Les arbres rapportés 100 s'étendent selon l'axe des accumulateurs 2 et permettent d'exercer un effort de maintien entre les supports 400 selon cet axe.
L'utilisation des supports intermédiaires 450 renforce la modularité de la conception de la batterie 1 . Ainsi, en partant de composants de batteries comprenant deux supports 400, on peut rajouter un segment à une nouvelle conception de batteries en ajoutant simplement un support intermédiaire 450.
L'utilisation d'arbres rapportés 100 permet de simplifier la conception de la batterie 1 . En effet, un même modèle de support 400 et un même modèle de support 450 pourra être utilisé pour différents modèles de batteries, comprenant des longueurs d'accumulateurs distinctes. Cette différence de longueur pourra être gérée en utilisant des arbres rapportés 100 de longueurs distinctes pour ces différents modèles de batteries. Par ailleurs, l'utilisation d'arbres rapportés 100 facilite le montage. En effet, l'accès aux bornes des accumulateurs 2 est disponible avant l'assemblage des supports 400 et 450. Ainsi, il est possible de réaliser la connexion électrique des bornes d'un accumulateur au niveau de ses deux extrémités. Il n'est pas nécessaire d'utiliser un câblage qui ramènerait la connectique des deux bornes au niveau d'une même extrémité, ce qui renchérirait le coût de la batterie.
Comme cela sera détaillé ultérieurement, les logements 41 1 , 475 et 485 sont configurés pour brider les mouvements axiaux et transversaux des accumulateurs 2. Les accumulateurs 2, ainsi maintenus suivant les différents axes par les supports 400 et 450, sont séparés par un intervalle d'air 102. Un tel intervalle d'air 102 permet d'éviter la formation de ponts thermiques entre les accumulateurs 2, qui pourraient aboutir à une destruction en chaîne lors de la défaillance de l'un d'entre eux. Un tel intervalle d'air 102 forme un excellent isolant thermique et électrique et permet d'utiliser des accumulateurs 2 présentant un manchon isolant de moindre résistance ou d'utiliser des accumulateurs sans manchon isolant. L'intervalle d'air 102 formé entre les accumulateurs 2 peut par exemple présenter une épaisseur comprise entre 1 et 4mm. Comme cela est illustré plus précisément aux figures 3 et 4, les logements 41 1 présentent différentes surfaces assurant le bridage des mouvements axiaux des accumulateurs 2. Ainsi, chaque logement 41 1 présente une paroi de fonds 406 formant une butée axiale pour un accumulateur 2. La paroi 406 présente un alésage 402 dans sa partie médiane. Les alésages 402 permettent de fournir un accès aux bornes de connexion des accumulateurs 2. Les alésages 402 permettent notamment de disposer des capuchons isolants de protection sur les vis de fixation 103 plaquant les connecteurs électriques 300 sur les bornes de connexion 201 . Chaque logement 41 1 présente également des parois latérales 410 bridant les mouvements transversaux des accumulateurs 2.
Les supports 400 présentent des alésages traversants 401 . Ces alésages 401 sont destinés à être traversés par les arbres rapportés 100. Ces alésages traversants 401 sont avantageusement disposés à la périphérie du support 400.
Les supports 400 comprennent également des alésages traversants 403 s'étendant axialement et disposés à côté des logements 41 1 . Les alésages 403 permettent un écoulement d'air axial entre les accumulateurs 2 optimisant leur refroidissement. Les alésages 403 favorisent en particulier le refroidissement des accumulateurs 2 placés au coeur de la batterie 1 et qui disposent intrinsèquement d'un refroidissement moindre par rapport aux accumulateurs 2 disposés à la périphérie.
Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe de détails constructifs d'un support 400, respectivement en l'absence et en présence des accumulateurs 2. Comme illustré à la figure 6, un connecteur électrique 300 est fixé à une borne de connexion 201 d'un accumulateur 2. Une vis 103 est vissée dans la borne de connexion 201 et plaque le connecteur électrique 300 contre la borne de connexion 201 . Le connecteur électrique 300 s'étend à travers les passages 404 d'une même ligne pour connecter les bornes 201 des accumulateurs 2 disposés selon cette même ligne. En disposant par exemple une borne de connexion 300 aux deux extrémités des accumulateurs 2 d'une même ligne, on connecte en parallèle l'ensemble des accumulateurs de cette ligne. Du fait de la présence de passages 404 et 405 entre un logement 41 1 et chacun des logements adjacents, différentes configurations de connexion électrique peuvent être réalisées au niveau des supports 400. Ainsi, un même support 400 permettra de former des batteries 1 présentant des configurations de connexion électrique très différentes, puisqu'il pourra loger des connecteurs électriques de configurations très différentes. Les supports 400 permettront par exemple de connecter l'ensemble des accumulateurs 2 d'un segment en parallèle ou de réaliser plusieurs étages en série dans un segment, en fonction de la configuration des connecteurs 300.
Avantageusement, les parois 410 sont ajourées au niveau des logements
41 1 à la périphérie du support 400. Ainsi, des passages 407 sont ménagés à la périphérie du support 400 et permettent un écoulement d'air transversal optimisant le refroidissement des bornes des accumulateurs 2.
Avantageusement, les supports 400 présentent une gorge 412 ménagée à leur périphérie. Les supports 400 présentent également des rainures 408 ménagées à leur périphérie et s'étendant dans un plan transversal entre la gorge 412 et des orifices (non référencés) débouchant dans des logements 41 1 . La combinaison de la gorge 412, des rainures 408 et de ces orifices permet de réaliser des connexions électriques entre des connecteurs 300 et l'extérieur, par exemple pour réaliser des mesures de tension ou des mesures de température. Ces connexions électriques peuvent être réalisées au moyen de fils conducteurs logés dans les rainures 408 et débouchant dans la gorge 412.
Les supports 400 présentent des alésages filetés 409 à leur périphérie. Ces alésages filetés 409 permettent de fixer la batterie 1 sur un bâti, par exemple sur un châssis de véhicule automobile. Les alésages filetés 409 peuvent également être utilisés durant l'assemblage de la batterie 1 pour en faciliter la manutention.
Avantageusement, les supports 400 sont identiques, ce qui permet de réduire le nombre de références de composants nécessaires pour construire une batterie.
Avantageusement, les logements 41 1 sont disposés sous forme de matrice en formant des lignes et des colonnes, ce qui permet d'optimiser la compacité de la batterie 1 pour un nombre donné d'accumulateurs 2. Les logements 41 1 d'une même ligne sont reliés par des passages 404. Les logements 41 1 d'une même colonne sont reliés par des passages 405.
Avantageusement, les passages 404 et 405 sont suffisamment profonds pour qu'un connecteur électrique soit bien protégé des agressions extérieures. Avantageusement, les passages 404 et 405 pourront présenter une profondeur approximativement égale à la moitié de l'épaisseur du support 400, de sorte que les connecteurs électriques soient maintenus au cœur du support 400. Des passages 404 et 405 profonds permettent également de loger un connecteur électrique de puissance, tel qu'un collecteur de courants parallèle à l'extrémité de la batterie 1 . Avantageusement, les passages 404 et 405 sont formés de rainures ouvertes vers la face intérieure du support 400, afin de faciliter la pose des connecteurs électriques entre les bornes des accumulateurs 2.
Avantageusement, les passages 404 et 405 pourront présenter une largeur au moins égale à la moitié du diamètre d'un logement 41 1 , de sorte que ces passages peuvent être traversés soit par des connecteurs de puissance (connexion en série), soit par des connecteurs d'équilibrage et de protection (connexion en parallèle).
Les figures 12 et 13 sont des vues en coupe de détails constructifs d'un support 450. Comme illustré à la figure 10, un logement 475 et un logement 485 en vis-à-vis sont séparés par une paroi 480 du support 450. La paroi 480 présente un alésage traversant 452 formé dans sa partie médiane. Les alésages 452 permettent de réaliser une connexion électrique entre deux segments adjacents de la batterie 1 .
Un support intermédiaire 450 comporte une première face dans laquelle les logements 475 sont ménagés. La paroi 480 délimite une butée axiale 456 dans le fond d'un logement 475. Cette butée axiale 456 permet de brider les mouvements axiaux d'un accumulateur dont une extrémité est logée dans le logement 475. Chaque logement 475 présente également des parois latérales 460 bridant les mouvements transversaux des accumulateurs 2.
Des passages 454 et 455 sont ménagés entre chaque logement 475 et les logements qui lui sont adjacents. Du fait de la présence de passages 454 et 455 entre un logement 475 et chacun des logements adjacents, différentes configurations de connexion électrique peuvent être réalisées au niveau des supports 450. Ainsi, un même support 450 permettra de former des batteries 1 présentant des configurations de connexion électrique très différentes, puisqu'il pourra loger des connecteurs électriques entre les accumulateurs 2 de configurations très différentes. Avantageusement, les passages 454 et 455 sont suffisamment profonds pour qu'un connecteur électrique soit bien protégé des agressions extérieures. Avantageusement, les passages 454 et 455 pourront présenter une profondeur approximativement égale à la moitié de l'épaisseur du support 450, de sorte que les connecteurs électriques soient maintenus au cœur du support 450. Avantageusement, les passages 454 et 455 pourront présenter une largeur au moins égale à la moitié du diamètre d'un logement 475 ou 485, de sorte que ces passages peuvent être traversés soit par des connecteurs de puissance (connexion en série), soit par des connecteurs d'équilibrage et de protection (connexion en parallèle). Avantageusement, les passages 454 et 455 sont formés de rainures ouvertes vers la face intérieure du support 450, afin de faciliter la pose des connecteurs électriques entre les bornes des accumulateurs 2.
Le support intermédiaire 450 comporte une deuxième face dans laquelle les logements 485 sont ménagés. La paroi 480 délimite une butée axiale 466 dans le fond d'un logement 485. Cette butée axiale 466 permet de brider les mouvements axiaux d'un accumulateur dont une extrémité est logée dans le logement 485. Chaque logement 485 présente également des parois latérales 470 bridant les mouvements transversaux des accumulateurs 2.
Les butées axiales 456 et 466 sont avantageusement inclinées par rapport au plan transversal du support 450, afin de s'adapter plus facilement à des dispersions géométriques des accumulateurs 2, notamment sur les dispersions entre la surface d'appui axiale de l'accumulateur 2 et une borne de connexion 201 .
La figure 1 1 est une vue en coupe illustrant la connexion électrique entre deux accumulateurs 2 appartenant à deux segments adjacents, par exemple S1 et S2. Deux accumulateurs 2, dont les extrémités sont logées respectivement dans un logement 475 et dans un logement 485 du support intermédiaire 450, sont alignés. La borne 202 d'un accumulateur 2 est connectée à la borne 201 de l'autre accumulateur 2 par l'intermédiaire d'une vis 340. La vis 340 présente un épaulement venant en contact d'une part avec la borne 202 et d'autre part avec un connecteur 300. La vis 340 maintient le connecteur 300 en contact avec la borne 201 afin d'optimiser la section de passage de courant. Le corps de la vis 340 fournit une section de passage de courant optimisée entre la borne 201 et la borne 202. L'épaulement de la vis 340 en contact avec la borne 202 permet également d'optimiser la section de passage de courant. Une telle connexion électrique par vis 340 permet également de réduire le poids des connexions en conduisant le courant directement d'un accumulateur à un autre. Le connecteur 300 traverse le passage 454 pour connecter le connecteur 201 au connecteur 201 d'un accumulateur adjacent.
Les supports 450 présentent des alésages traversants 451 . Ces alésages 451 sont destinés à être traversés par les arbres rapportés 100. Ces alésages traversants 451 sont avantageusement disposés à la périphérie du support 450.
Les supports 450 comprennent également des alésages traversants 453 s'étendant axialement et disposés entre des logements 475 ou 485. Les alésages 453 permettent un écoulement d'air axial entre les accumulateurs 2, optimisant leur refroidissement. Les alésages 453 favorisent en particulier le refroidissement des accumulateurs 2 placés au coeur de la batterie 1 et qui disposent intrinsèquement d'un refroidissement moindre par rapport aux accumulateurs 2 disposés à la périphérie. Avantageusement, les parois 460 sont ajourées au niveau des logements 475 à la périphérie du support 450. Ainsi, des passages 457 sont ménagés à la périphérie du support 450 et permettent un écoulement d'air transversal optimisant le refroidissement des bornes des accumulateurs 2. De même, les parois 470 sont ajourées au niveau des logements 485 à la périphérie du support 450. Ainsi, des passages 467 sont ménagés à la périphérie du support 450 et permettent un écoulement d'air transversal optimisant le refroidissement des bornes des accumulateurs 2. Par ailleurs, des passages 474 (représentés plus précisément à la figure 12) sont ménagés entre des logements 485 adjacents. Ces passages 474 sont alignés avec des passages 467 et permettent donc de réaliser un écoulement d'air transversal à travers le support 450 pour optimiser le refroidissement des connexions des bornes des accumulateurs 2.
Comme les logements des supports d'extrémité 400, les logements 475 et 485 sont disposés en lignes et en colonnes selon une matrice. Les logements 475 et 485 et les alésages 451 et 453 d'un support intermédiaire 450 présentent le même positionnement transversal que les logements 41 1 et les alésages 401 et 403 d'un support d'extrémité 400.
Des alésages 464 s'étendent transversalement entre des alésages 452 et une bordure du support 450. Les alésages 464 traversent transversalement des parois 480 et débouchent dans des rainures 458 ménagées à la périphérie du support 458. Les rainures 458 s'étendent depuis un alésage 464 respectif jusqu'à une gorge 462. La gorge 462 s'étend axialement sur un bord de la plaque 450.
La combinaison de la gorge 462, des rainures 458 et des alésages 464 permet de réaliser des connexions électriques entre des connecteurs 300 et le circuit 7, par exemple pour réaliser des mesures de tension ou des mesures de température. Ces connexions électriques peuvent être réalisées au moyen de fils conducteurs logés dans les rainures 458 et débouchant dans la gorge 462.
Le support intermédiaire 450 présente en outre un alésage 463 s'étendant transversalement pour mettre en communication un alésage 453 avec un bord du support 450. Cet alésage 463 débouche dans une rainure 461 . La rainure 461 s'étend sur une paroi périphérique du support 450 entre la gorge 462 et l'alésage 463. Comme illustré à la figure 12, l'alésage 463 est traversé par un fil 105. Ce fil 105 traverse un alésage 453 pour atteindre l'intervalle d'air 102 entre deux accumulateurs 2. Ce fil 105 est connecté d'une part à une sonde de température 107 et d'autre part au circuit 7. La sonde de température 107 est maintenue en contact contre un accumulateur 2 par l'intermédiaire d'une pastille de colle 106. Par ailleurs, le support intermédiaire 450 comporte des alésages filetés 459 sur sa périphérie permettant la fixation de la batterie sur un châssis ou la fixation du circuit 7 au support 450. Par ailleurs, contrairement à un préjugé technique bien établi dans le domaine des batteries où l'on a tendance à intégrer un grand nombre de protections autour et entre les accumulateurs, la batterie 1 est avantageusement dépourvue de flasque périphérique solidaire de l'un des supports 400 ou 450. Ainsi, les supports 400 et 450 peuvent aisément être fabriqués par moulage sans nécessiter de forme complexe. Par ailleurs, ces supports 400 et 450 peuvent être utilisés pour un grand nombre de batteries distinctes, en réduisant le temps de conception et de fabrication de chaque nouveau modèle de batteries. L'utilisation d'arbres rapportés 100 permet de dégager au maximal la section médiane des accumulateurs 2 entre les supports 400 et les supports 450. Le refroidissement des accumulateurs est alors optimisé.
Avantageusement, les accumulateurs 2 adjacents disposés entre des supports 400 ou 450 sont séparés uniquement par l'intervalle d'air 102 et aucune paroi de matière n'est interposée entre ces accumulateurs. Ainsi, la circulation d'air entre les accumulateurs 2 est favorisée, ce qui permet d'optimiser le refroidissement de la batterie 1 . De plus, le poids ainsi que l'encombrement de la batterie 1 peuvent ainsi être réduits.
L'absence de flasque périphérique ou l'absence de matière interposée entre les accumulateurs 2 est avantageusement combinée à l'utilisation d'accumulateurs 2 considérés comme intrinsèquement très sûrs en cas de défaillance, comme c'est le cas d'accumulateurs de type Li-FePO4.
La figure 14 représente les connexions électriques dans une batterie 1 selon une mise en œuvre particulièrement avantageuse de l'invention. La batterie 1 présente une borne positive P et une borne négative N. Les accumulateurs 2 de la batterie 1 sont disposés dans cinq branches Br1 à Br5. Un indice j correspondra par la suite à la branche Β . Chaque branche Β comprend douze accumulateurs E, connectés en série. La branche Β comprend les accumulateurs E^, E2,i , E3,i , E4 et E5 . Un indice i correspondra par la suite à un étage Et, incluant cinq accumulateurs appartenant respectivement à chacune des branches.
Les accumulateurs d'un même étage sont connectés en parallèle par l'intermédiaire de disjoncteurs. On désigne généralement par disjoncteur un interrupteur de protection électrique permettant d'empêcher ou de limiter très fortement (par exemple par un facteur 100) le passage du courant électrique et effectuant cette interruption en cas de surcharge afin de protéger les composants auxquels il est connecté. Le dimensionnement des disjoncteurs de l'exemple illustré sera détaillé ultérieurement.
Les accumulateurs E-I du premier étage Eti sont connectés en parallèle. Les accumulateurs E-I sont connectés par leur borne positive à la borne P de la batterie 1 . La connexion de ces bornes positives à la borne P est avantageusement réalisée par des connecteurs de forte section, telle qu'une barre métallique collectrice 330 (détaillée ultérieurement) car cette connexion a une fonction de collecteur des courants parallèles des différentes branches. Les bornes négatives des accumulateurs E-I du premier étage Eti sont connectées ensemble par l'intermédiaire de disjoncteurs. Ainsi, le disjoncteur D2,i connecte la borne négative de l'accumulateur E-i,i à la borne négative de l'accumulateur
El,2.
Les accumulateurs E2j du deuxième étage Et2 sont également connectés en parallèle. Les accumulateurs d'un même étage i sont en pratique connectés en parallèle. Pour chacun des étages intermédiaires, les bornes positives des accumulateurs d'un même étage sont connectées ensemble par l'intermédiaire de disjoncteurs et leurs bornes négatives sont également connectées ensemble par l'intermédiaire de disjoncteurs.
Comme illustré, chaque disjoncteur est utilisé pour une connexion en parallèle pour deux étages adjacents (deux étages partageant des nœuds de connexion). Ainsi, le disjoncteur D2,i est utilisé pour connecter en parallèle les accumulateurs E^ et E-i,2 mais également pour connecter en parallèle les accumulateurs E2,i et E2,2.
La connexion des bornes négatives du dernier étage (non illustré) à la borne N est avantageusement réalisée par des connecteurs de forte section, telle qu'une barre métallique collectrice 330.
Le circuit de charge et d'équilibrage de charge 7 est connecté aux bornes de chacun des étages. L'homme du métier déterminera un circuit 7 adéquat pour réaliser l'équilibrage des tensions des accumulateurs de chaque étage et gérer la charge de chacun des accumulateurs.
Le courant traversant un accumulateur E,j est noté li . Le courant traversant un disjoncteur D,j est noté lt,j. La tension aux bornes d'un étage i est notée Ui. Le courant échangé par les bornes positives d'un étage i avec le circuit de charge et d'équilibrage 7 est noté leq^.
On utilise préférentiellement des accumulateurs 2 de type lithium-ion à base de phosphate de fer, pour leur capacité de résistance aux surtensions et pour la grande sécurité de fonctionnement apportée.
Pour assurer une protection optimale des accumulateurs, les disjoncteurs ont un seuil de coupure inférieur au courant de charge ou de décharge maximal toléré pour un accumulateur. Par ailleurs, le seuil de coupure des disjoncteurs est dimensionné pour conduire du courant lorsque l'un desdits accumulateurs forme un circuit ouvert.
Comme décrit de façon plus détaillée dans la demande de brevet FR0903358, une telle configuration permet :
-de limiter les pertes par effet Joule dans la batterie 1 ;
-de réduire le coût d'une batterie 1 hautement sécurisée;
-d'assurer la poursuite du fonctionnement de la batterie malgré un accumulateur en court-circuit ;
-d'assurer la poursuite du fonctionnement de la batterie malgré un accumulateur en coupe-circuit en bénéficiant d'une compensation sur l'ensemble des accumulateurs encore fonctionnels.
Dans la représentation schématique de la batterie 1 illustrée aux figures 14 et 15, la batterie 1 comprend douze étages connectés en série. Chaque étage comprend cinq accumulateurs 2 connectés en parallèle. La batterie 1 comprend ainsi cinq branches connectées en parallèle. Les accumulateurs 2 sont disposés selon trois couches C1 , C2 et C3 superposées, quatre segments S1 , S2, S3 et S4 alignés et cinq colonnes Co1 à Co5 accolées.
Au moins deux étages appartenant à des segments adjacents sont connectés en série. Les accumulateurs de ces étages connectés en série sont connectés par des connecteurs électriques distincts. Par exemple, chaque accumulateur du segment S4 et de la couche C1 est connecté par une vis filetée 340 propre à un accumulateur du segment S3 et de la couche C1 .
On peut également envisager que chaque accumulateur d'un segment soit connecté en série par un connecteur électrique distinct à un accumulateur d'un segment adjacent. Dans l'exemple, chaque accumulateur d'une couche est connecté à l'accumulateur d'une même couche mais d'un segment adjacent par l'intermédiaire d'une vis filetée 340 qui lui est propre. Ainsi, il n'est pas nécessaire de collecter le courant de l'ensemble des accumulateurs d'un étage pour le conduire jusqu'à l'autre étage en série. On limite ainsi les résistances induites dans la connexion série dans une même couche, tout en bénéficiant d'une répartition optimale du courant entre les accumulateurs d'un même étage.
Dans l'exemple illustré, des clinquants métalliques 310 et 320 assurent la connexion électrique en série entre deux étages adjacents. Les clinquants métalliques 310 et 320 assurent également la connexion électrique en parallèle des différentes branches. Des barres métalliques 330 forment des collecteurs de puissance à chaque extrémité de la batterie 1 .
Les clinquants métalliques 310, dont un exemple est illustré à la figure 18, sont destinés à connecter deux étages en série au niveau d'un support d'extrémité 400. Les clinquants 310 présentent des sections allongées 31 1 permettant la connexion de deux étages en série disposés dans des couches superposées de la batterie 1 . Chaque accumulateur est donc connecté en série par une section allongée 31 1 distincte à un accumulateur de l'autre étage. Ainsi, il n'est pas nécessaire de collecter le courant de l'ensemble des accumulateurs d'un étage pour le conduire jusqu'à l'autre étage en série. On limite ainsi les résistances induites dans la connexion série des étages dans un même segment, tout en bénéficiant d'une répartition optimale du courant entre les accumulateurs d'un même étage. On évite également l'utilisation d'un composant de collecte de courant présentant un encombrement important du fait d'une section importante. Les sections allongées 31 1 sont raccordées entre elles par des sections fusibles 312. Les sections fusibles 312 présentent une largeur réduite. Des alésages 313 sont ménagés au niveau des extrémités des sections allongées pour permettre le passage des vis de connexion 601 . Le courant en série entre deux étages est conduit à travers les sections allongées 31 1 .
Les clinquants métalliques 320, dont un exemple est illustré à la figure
17, sont destinés à connecter deux étages en série au niveau d'un support intermédiaire 450. Les clinquants 320 présentent des plaques de contact 321 permettant la connexion de deux étages en série disposés dans une même couche de la batterie 1 . Les plaques de contact 321 sont raccordées entre elles par des sections fusibles 322. Les sections fusibles 322 sont obtenues en présentant une largeur réduite. Des alésages 323 sont ménagés dans les plaques de contact 321 pour permettre le passage des vis de connexion filetées 340. Le courant en série entre deux étages est conduit à travers l'épaisseur des plaques de contact 321 .
Un exemple de détermination de la largeur des sections fusibles 312 et
322 peut être déterminé comme suit.
On suppose que l'on souhaite une fusion des sections fusibles 312 et 322 en une seconde sous un courant de 30 A.
A partir de la relation l2.t=k.S2 , on suppose que le clinquant 310 présente une épaisseur de 0,1 mm, et est réalisé en cuivre. On en déduit qu'une largeur de 1 mm des sections fusibles 312 et 322 remplit ces conditions de fusion.
Un exemple de détermination de la largeur de la section allongée 31 1 peut être déterminé comme suit :
On suppose que l'on utilise un accumulateur Li-ion 2 ayant la possibilité de fournir un courant de 60 A en continu et présentant une résistance interne comprise entre 5 et 15ιηΩ. Afin de limiter les pertes en série dans la section allongée 31 1 , on pourra fixer une résistance maximale de 0,5 ιηΩ à travers la section allongée 31 1 . En supposant que le clinquant 310 présente une épaisseur de 0,1 mm, est réalisé en cuivre et présente une distance de 45 mm entre les alésages 313 d'une section allongée 31 1 , la relation suivante permet de déduire qu'une section allongée 31 1 présentant une largeur de 16 mm satisfait le seuil de résistance maximale fixé :
Figure imgf000019_0001
R étant la résistance de la section allongée 31 1 , L la distance entre les alésages 313, p la résistivité du cuivre et S la section de passage de la section allongée 31 1 .
Les clinquants métalliques 310 et 320 peuvent aisément être réalisés par découpage sous presse de feuilles métalliques, par exemple des feuilles métalliques de cuivre ou d'aluminium.
L'utilisation des clinquants 310 et 320 s'avère particulièrement avantageuse puisqu'elle permet de limiter le nombre de soudures à réaliser dans une batterie 1 comprenant un très grand nombre d'accumulateurs 2. Ainsi, la batterie 1 peut être réalisée à un coût relativement réduit avec une grande fiabilité des connexions électriques. Un tel clinquant peut être réalisé à un très faible coût et permet de limiter le nombre de pièces de connexions électriques entre les différents étages et les différentes branches de la batterie 1 . Bien que l'on a décrit l'utilisation de clinquants pour raccorder deux étages d'accumulateurs en série et pour raccorder les différentes branches en parallèle, on peut également envisager de former ces connexions par tout autre moyen approprié. On peut notamment envisager de réaliser ces connexions en utilisant des circuits imprimés traversant les passages entre les logements ou en utilisant des pistes métalliques rapportées sur les supports 400 et 450. L'utilisation de circuits intégrés pour la connexion entre deux étages d'accumulateurs permet d'intégrer aisément la fonction de disjoncteur des connexions en parallèle sous la forme de fusibles réarmables, ce qui rend la maintenance de la batterie particulièrement aisée. L'utilisation d'un tel circuit intégré permet également de réaliser particulièrement aisément des pistes de mesures de tension raccordant chaque branche au circuit de contrôle et d'équilibrage de charge 7.
Les différentes caractéristiques favorisant le refroidissement des accumulateurs 2 au coeur de la batterie 1 permettent de réduire l'écart de température entre les différents accumulateurs 2. Ainsi, les propriétés électriques des différents accumulateurs 2 sont plus homogènes, ce qui permet de réduire les écarts de charge et de décharge entre les différents accumulateurs 2 et ainsi d'accroître la capacité effective de la batterie 1 . De plus, on réduit ainsi également les différences de durée de vie entre les différents accumulateurs. Ces caractéristiques s'avèrent particulièrement avantageuses pour des batteries comprenant au moins trois segments, trois colonnes et trois couches, au moins un accumulateur 2 étant alors enclavé entre d'autres accumulateurs 2.
L'homme du métier saura aisément déterminer un matériau isolant adéquat pour constituer les supports 400 et 450. Outre ses propriétés d'isolation électrique, un tel matériau doit présenter un module d'élasticité et un coefficient de dilatation thermique compatible avec les contraintes induites par la batterie 1 : supporter les accumulateurs 2 avec des déformations réduites, présenter une déformation limitée lors d'un échauffement ou encore supporter les efforts appliqués par les arbres rapportés 100. Les supports 400 et 450 pourront par exemple être réalisés en PEEK (pour polyétheréthercétone) ou en PPS (pour Polyfénilsulfure) appartenant à la classe d'inflammabilité V0.
Bien que non illustré, on dispose avantageusement des capuchons isolants sur les vis de connexion électrique placées aux extrémités de la batterie 1 .

Claims

REVENDICATIONS
1 . Batterie (1 ) d'accumulateurs, caractérisée en ce qu'elle comprend :
-des premiers accumulateurs électrochimiques (2) présentant des première et deuxième extrémités axiales au niveau desquelles sont ménagées respectivement des première et deuxième bornes de connexion électrique (201 , 202) ;
-des deuxièmes accumulateurs électrochimiques (2) présentant des première et deuxième extrémités axiales au niveau desquelles sont ménagées respectivement des première et deuxième bornes de connexion électrique ;
-des premier et deuxième supports (400) disposés en vis-à-vis, un troisième support (450) disposé en vis-à-vis du deuxième support (400, 450), les premier à troisième supports étant électriquement isolants, chaque support comportant une pluralité de logements (41 1 , 475) et des passages (404,405,454,455) ménagés entre chaque logement et les logements qui lui sont adjacents ;
-le deuxième support comportant une pluralité de logements ménagés dans une première face et une pluralité de logements (485) ménagés dans une deuxième face, les logements (475, 485) des première et deuxième faces étant en vis-à-vis et communiquant par des alésages traversants (452),
-la première extrémité axiale desdits premiers accumulateurs étant placée dans un logement respectif du premier support, la deuxième extrémité axiale des premiers accumulateurs étant placée dans un logement respectif du deuxième support, la première extrémité axiale desdits deuxièmes accumulateurs étant placée dans un logement respectif de la deuxième face du deuxième support, la deuxième extrémité axiale desdits deuxièmes accumulateurs étant placée dans un logement respectif du troisième support,
-lesdits logements étant configurés pour brider les mouvements axiaux et transversaux des accumulateurs et maintenir les accumulateurs séparés par un intervalle d'air (102), chaque support comportant des parois latérales (460) bridant les mouvements transversaux des accumulateurs dans les logements, dans laquelle lesdits passages (404, 405) entre des logements adjacents (41 1 ) sont formés par des rainures traversant lesdites parois latérales ;
-au moins un arbre rapporté (100) solidarisant les premier et deuxième supports (400), au moins un arbre rapporté (100) solidarisant les deuxième et troisième supports (400) ;
-au moins un premier connecteur électrique (300, 310, 320) traversant un des passages (404, 405) du premier support et connectant électriquement en série deux accumulateurs adjacents parmi les premiers accumulateurs ; -au moins un deuxième connecteur électrique (300, 310, 320) traversant un desdits passages du troisième support (454, 455) et connectant électriquement en série deux accumulateurs adjacents parmi les deuxièmes accumulateurs ; -au moins des troisièmes connecteurs électriques (340), les premiers accumulateurs comprenant au moins un premier étage d'accumulateurs connectés électriquement en parallèle, les deuxièmes accumulateurs comprenant au moins un deuxième étage d'accumulateurs connectés électriquement en parallèle, chaque accumulateur du premier étage étant connecté en série à un accumulateur du deuxième étage par un troisième connecteur électrique distinct par l'intermédiaire d'un alésage traversant (452).
2. Batterie (1 ) d'accumulateurs selon la revendication 1 , dans laquelle lesdits supports sont dépourvus de flasques entourant la partie médiane des accumulateurs.
3. Batterie (1 ) d'accumulateurs selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle les parties médianes de deux accumulateurs adjacents sont uniquement séparées par un intervalle d'air (102).
4. Batterie (1 ) d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque support (400) comporte au moins un orifice traversant (403) s'étendant parallèlement aux accumulateurs et disposé entre des logements (41 1 ) du support de façon à déboucher dans un intervalle d'air (102) entre des accumulateurs.
5. Batterie (1 ) d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle chaque support (400) comporte au moins un passage (407) s'étendant transversalement entre un logement (41 1 ) et la périphérie du support (400).
6. Batterie d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les premiers accumulateurs comprennent au moins deux étages d'accumulateurs connectés électriquement en série, lesdits deux étages comprenant chacun au moins deux accumulateurs connectés électriquement en parallèle, ledit premier connecteur électrique étant une plaque métallique connectant en série lesdits étages et connectant en parallèle lesdits accumulateurs des deux étages, ladite plaque métallique comportant une section fusible (31 1 , 321 ) formant la connexion en parallèle et traversant un desdits passages entre des logements adjacents.
7. Batterie d'accumulateurs selon la revendication 6, dans laquelle la section fusible est dimensionnée pour ouvrir la connexion électrique entre deux desdits accumulateurs en parallèle lorsqu'un de ces accumulateurs est en court-circuit.
8. Batterie d'accumulateurs selon la revendication 7, dans laquelle la section fusible est dimensionnée pour conduire du courant lorsque l'un desdits accumulateurs connectés en parallèle forme un circuit ouvert.
9. Batterie d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant un circuit de charge et d'équilibrage de charge (7) connecté aux bornes de chacun des étages connectés en série.
10. Batterie d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les passages entre des logements adjacents s'étendent jusqu'à la moitié de l'épaisseur des supports.
1 1 . Batterie d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les logements d'un support sont agencés sous forme de matrice en formant des lignes et des colonnes.
12. Batterie d'accumulateurs selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacun desdits premiers accumulateurs est connecté en série à un desdits deuxièmes accumulateurs par l'intermédiaire d'un troisième connecteur électrique distinct.
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